工程测量学课程试验指导书

1、实用文档?工程测量学?课堂实验指导书课程编码2021900103课程名称工程测量学课程英文名称Engin eeri ng Surveying先修课程数字测图原理与方法、大地测量学根底等适用专业测绘工程总学时：54总学分：3序号实验名称学时数页码0实验课的一般要求021线路纵、横断面图测绘232点位放样的常规方法253全站仪放样技术274圆曲线测设285小角法测量水平位移1106建筑物倾斜测量111实验课仪器使用及平安须知1、严格遵守“ 1米原那么、“一臂原那么！2、严禁在道路中间安置测站！3、严禁做仪器箱子及其他实验器材！4、长距离搬运仪器应装箱,短距离搬运严禁扛着肩上、不加任何防护！装箱仪器

2、拿起前, 务必检查箱盖是否紧闭！5、严禁将水准尺靠着树干、路灯或墙柱上！水准尺不用时,应顺着放在路边.6、仪器取用及装箱,严禁在手托或怀抱仪器箱的情况下进行！仪器装箱前务必将所有制 动螺旋松开,光学经纬仪须将竖盘指标补偿器关闭.7、仪器安置前,务必检查三脚架是否安装稳固！在光滑地面上,必须做好相应防护举措！8安置仪器时,在旋紧连接螺旋前绝对不能松手！9、使用钢尺严禁遭车辆碾压！钢尺使用完毕应做擦拭处理.10、三脚架、仪器上所有螺旋的使用宜用力适度,严禁用力过猛！严禁用手、手帕等物擦 拭目镜、物镜等光学部件！11、 实验/实习完成后,收工时务必清点仪器和工具,以防丧失！尤其是测钎、尺垫等工具,

3、应派专人负责看守与携带.12、电子类仪器的充电、保管、使用等各个环节,都必须严格遵守相关规定.不得随意删 除内存数据,不得随意更改仪器参数.假设需删除数据,应咨询仪器治理老师或指导教 师；假设更改仪器参数,应在仪器交还前恢复其常规设置.特别注意：1、实验课前,务必认真复习课堂内容,根据本指导书的要求,编写实验实施方案,做好材料、 数据及资料的一切准备！2、 课程实验是对课堂教学内容的实践和深化理解,实验任务和技术要求都是对工程实际的简 单模拟,以锻炼根本操作技能为目的,而具体工作中必须参照相关技术标准及文件的要求！实验1线路纵、横断面图测绘一、实验目的1、练习线路纵、横断面图外业数据采集的根本

4、方法.2、练习线路纵、横断面图的绘制方法.二、实验任务1、拟定一条道路工程的中线,设定假设干中线桩,测定各中线桩的高程,绘制道路纵断面图.2、采用水准仪皮尺法,选定假设干横断面,测量并绘制道路横断面图.三、仪器与工具领取：DS3水准仪1台套(含三脚架)、水准尺1对、皮尺1把；自备：粉笔、铅笔、记录表格.四、实验相关资料1、纵断面测量一一沿着地面上已经定出的线路,测出所有中线桩处地面的高程,并根据各桩的里程 和测得的高程,绘制线路的纵断面图.2、横断面测量一一在每个中桩点测出垂直于中线的地面线,地物点指中桩的距离和高差,并绘制成 横断面图.横断面图反响垂直于线路中线方向上的起伏情况.3、里程桩及

5、桩号一一当线路的交点、转角测定后,即可沿线路中线设置里程桩,以标定中线的位置.里程桩上写有桩号,表达该中桩至路线起点的水平距离.直线(m)jtt地 tm山垮丘区R>W30<R<60R<3U密50=23232CI1054、中桩间距5、纵断面图测量的方法测沾福点榊V世賀高m高理做注123467KI%1.12：573.72.123II0+0002.11174.1 胡1.20112AJ450+070O.9B73. J 80+100L15729101200165374,8361.9ASC知戌陋1、丽II?的啬瓷皿,HQ-元12节I.Q 17五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授

6、知识及上述资料,由实验小组成员协商编写实验实施方案,形成文字 材料,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合314项要求,详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等.3、 中桩间距可根据实际情况选用15m 20m 25m 30m等,但中桩点的数量不宜少于10个.4、 自行拟定起始桩的桩号应为整桩,并用粉笔现场标定各桩点的桩号.5、采用假定高程系统.6、鉴于实验时间及实验现场条件的限制,可按支水准路线施测.7、纵断面图测量的数据记录须按附件格式.&纵断面图绘制的比例尺依据观测数据及实验报告幅面大小确定.9、纵断面图包含的注记内容可自行设计,应包括设计高程、

7、设计坡度、挖深、填高等.10、 横断面图的位置自行选取,但横断面的数量不宜少于3处.11、横断面测量范围根据现场的实际情况进行选定,但应使左、右测量范围相同,并与其他横断面测 量范围相同.12、 每一横断面测量时,单侧的测量点总数不宜少于3个.13、横断面测量的数据记录须按附件格式.14、横断面图绘制的比例尺依据观测数据及实验报告幅面大小确定.15、 上述内容,建议首先在所提供的AutoCAD数字地形图上进行设计,提取必要数据,最终形成文字 材料手写稿、打印稿均可.六、上交资料各组交外业观测记录 1份,各人交实验报告 1份.七、实验报告格式要求采用学校规定的统一用本,实验时间、班级、作业小组、

8、实验人员姓名等信息必须填写完整.实验目的实验仪器及工具实验步骤要求：简单而明确实验数据及成果纵、横断面图绘制要求每人独立完成一份 收获与体会实验2:点位放样的常规方法、实验目的1、练习并掌握极坐标法、距离交会法、角度交会法放样要素的计算方法.2、练习使用普通光学经纬仪及工具,依极坐标法、距离交会法、角度交会法放样点位的操作方法.3、练习极坐标法、距离交会法、角度交会法放样的点位归化改正操作.二、实验任务1、在选定的实验区域构建两个限制点,给定其坐标,设计可控范围内的放样点坐标.2、根据限制点坐标和设计点位坐标,分别计算极坐标法、距离交会法、角度交会法对应的放样 数据.3、练习极坐标法、距离交会

9、法、角度交会法放样及其归化改正的操作包括归化改正量的计算三、仪器与工具1把；、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格.领取：DJ2经纬仪1台套含三脚架、钢尺自备：自制观测标志夹子或水瓶配圆珠笔四、实验相关资料1、极坐标法放样及其归化二(xp -Xa)2 (yp - yA)2* 一 * - arcta nXp Xa：=tAp二 AB= arcta nyB - yXb XaB图解法、作垂线归化：精测角度和距离,计算坐标,以坐标偏差为其归化改正量.2、距离交会法及其归化放样要素S1、S2的计算同极坐标法之 S. 归化：精测S1、S2,那么2 = S _気飞2二S2 _ S23、角度交会法及其归

10、化放样要素1、：2的计算同上述之1.归化：精测】、.,计算Si、S2,那么人'1二5：丄Si,-S2rrJ五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料,由实验小组成员协商编写实验实施方案,形成文字 材料打印稿、手写稿均可,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合313项要求,详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等.3、受实验现场的条件所限,本实验的坐标系统采用独立坐标系统,但限制点坐标及设计点位坐标均 应从AutoCAD数字地形图中获取.4、 为方便作业,所选取的两个限制点的间距宜在30m40m之间,可在数字地形图上直接提取其坐标.5、图上

11、限制点的选取,应顾及其与相邻明显地物点的邻接关系,以便在具体实施中确定其现场位置.6、极坐标法、距离交会法和角度交会法放样的实施均可基于这两个限制点.7、 每种方法的放样点位宜做适当改变,每种方法放样的点位不宜少于6个,且放样点位应构成一定 的结构图形如建筑物轮廓点等,其坐标从限制点所在的 AutoCAD数字地形图中获取.&各类方法对应的放样要素必须及时计算完毕,并表达在所设计的实验方案中.9、设定布置限制点时,应根据设计限制点与邻近明显地物点的邻接关系,首先固定一个点位.然后沿着所设计的大概方向,采用钢尺量距往返丈量而确定另一个限制点,往返测较差应小于5mm10、 每种方法所对应的归

12、化改正,可选取局部放样点进行练习,但不宜少于12点.11、对于拟进行归化改正的放样点位：粗略放样可采用皮尺量距,单程粗测；角度采用单盘面观测半测回；归化调整点位推荐使用钢尺量距,但顾及现场车流量影响,读到mm往返测较差应小于 1cm；角度观测应至少进行1测回.务必带计算器,依据观测数据及时计算归化改正量.12、对于不再进行归化的放样点位,初次放样应尽可能准确： 角度放样采用“盘左、盘右分中法；距离放样采用钢尺量距,读到mm往返测较差应小于 1cm.13、角度交会放样点位可以由两个实验小组共同合作完成.六、上交资料各组交外业观测记录 1份,各人交实验报告 1份.七、实验报告格式要求采用学校规定的

13、统一用本,实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整.实验目的实验仪器及工具实验步骤要求：简单而明确实验数据及成果角度交会、距离交会的归化示意图要求每人绘制一份 收获与体会实验3 :全站仪放样技术一、实验目的1、练习并掌握全站仪放样点位的根本操作.2、练习全站仪极坐标法放样的归化改正操作.二、实验任务1、在选定的实验区域构建两个限制点,给定其坐标,设计可控范围内的放样点坐标.2、练习全站仪直接坐标法放样及其归化改正的操作.三、仪器与工具领取：全站仪1台套含三脚架、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；自备：自制观测标志夹子或水瓶配圆珠笔、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格

14、.四、实验相关资料1、全站仪放样点位的功能是：根据输入的点数据和照准目标时的观测数据,自动计算并显示出 照准点和待放样点的方位角差和距离差,同时也可显示其高差.据此移动目标棱镜,使三项差值为零或在 容许范围之内.2、使用全站仪放样首先应熟悉全站仪的操作,其准备阶段的操作与测图相同,即首先应建立测站, 包括多种方法,最常用的是根据提示输入测站点坐标和后视点坐标.五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料,由实验小组成员协商编写实验实施方案,形成文字 材料打印稿、手写稿均可,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合310项要求,详细描述实验地点选取、实验

15、步骤、任务分配等.3、受实验现场的条件所限,本实验的坐标系统采用独立坐标系统,但限制点坐标及设计点位坐标均 应从AutoCAD数字地形图中获取.4、 所选取的两个限制点可在数字地形图上直接提取其坐标,两点间距在50100m.5、图上限制点的选取,应顾及其与相邻明显地物点的邻接关系,以便在具体实施中确定其现场位置.6、设定布置限制点时,应根据设计限制点与邻近明显地物点的邻接关系,首先固定一个点位.然后 沿着所设计的大概方向,采用盘左、盘右屡次测距和归化调整而确定另一个限制点,限制点间距检核偏差 应小于5mm7、放样点的数量不宜少于 20个,且放样点位应构成一定的结构图形如建筑物轮廓点、道路中线或

16、 边线、道路曲线点等,其坐标从限制点所在的 AutoCAD数字地形图中获取可适当取整.&各类工程对于放样精度的要求不一,本实验重在方法练习,暂不做精度要求.9、宜将待放样点分成两种作业模式：单面放样采用对中杆确定点位,全站仪单盘面放样,主要是练习全站仪放样功能之操作； 归化法放样一一采用对中杆粗略定点,然后设置观测标志,按测回法测角步骤精测角度至少2测回,盘左、盘右精测距离,计算粗略放样点的平面坐标,通过归化改正确定点位.10、 所有点位放样完毕后,应选取每一类作业模式下的3个点进行检核测量.分别在 3个点上安置仪 器,测量三角形内角至少 1测回,盘左、盘右测定 3个点的间距,与设计坐

17、标的计算成果相比拟,从而评 定放样质量.上交资料和实验报告要求同前实验4:圆曲线测设、实验目的1、练习偏角法、切线支距法放样圆曲线的具体操作步骤.2、掌握偏角、切线支距法等放样要素的计算方法.、实验任务1、根据实验现场的现状条件,设计给出圆曲线的几何要素,计算主要点里程以及偏角法、切线支距 法放样圆曲线所需的放样要素.2、根据所计算的放样要素,分别按偏角法、切线支距法的放样步骤,实地标定出圆曲线的位置.三、仪器与工具领取：全站仪1台套含三脚架、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；自备：自制观测标志夹子或水瓶配圆珠笔、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格.四、实验相关资料1、圆曲线要素的

18、计算T =R tan?切线长：22、主要点里程的计算ZY里程=JD外矢距:曲线长:JT0里程YZ里程=ZYQZ里程=YZ里程+里程切线长T曲线长LL/2-T)72.92ZY+222.86+L)145.44YZ+368.30-L/2)72.72QZ+295.58+q/2)0.20JD+295.78E =R(sec牙 _1)JDK11+295.78检核：JD里程=QZ里程+ q/23、“桩距一一待测设的曲线桩之间、设的详细程度.一般根据曲线半径确定,规定如下：R± 100m 时,I = 20m ;25m< R <100m 时,I = 10m ;4、偏角值的计算以及它们与主点之

19、间的曲线长度弧长.其大小决定着曲线测=25m 时,I = 5m.里程差桩距弧长li距离弦长Ci,一般情况下,中间点为整弦,与主要点邻接的为分弦.nn3nRl2cn lnl1主 9 G 18001 -'1 -2 2R 兀9、 - '1 -2<p'I = :2 ' _ - :2 42.Cn 180°2R二5、切线支距法放样要素的计算ZH孔Xili -li36R2yili2li5+120 R4l.4l61L2R 24 R3720 R56、圆曲线主要点测设1 在JD安置仪器,分别按线路后视方向和前视方向定向,从JD沿切线方向量取切线长 T,得ZY和YZ.

20、2在JD上,后视ZY,拨角1800- a /2,得角平分线方向,沿此方 向自JD量出外矢距E,得曲中点Q乙3 用偏角法检核.7、闭合差及其处理当从ZH点及HZ点向曲线中点 QZ测设曲线时,由于测设误差的影响,半条曲线的最后一点不会正好 落在限制桩 QZ上.假设落在 QZ的位置上,那么 QZ-QZ之距离称为闭合差f.闭合差的允许值是分纵向沿线路方向闭合差 fx与横向沿曲线半径方向闭合差fy来考虑的.假设纵向闭合差fx小于1/2000、横向闭合差fy小于10cm时,可根据曲线上各点到 ZH点或HZ点的距离, 按长度比例进行分配.五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料,由实验小组成员

21、协商编写实验实施方案,形成文字 材料打印稿、手写稿均可,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合39项要求,详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等.3、根据实验现场条件,首先画一个一定半径的圆弧,然后在该地点绘制 两条彼此相交且与圆弧相切的直线,务必使交点和两切点均位于可操作的范 围内.4、 为保证实验效果及工作量,建议圆曲线半径取300350m,转向角取15°左右,根本桩距取10m5、必须在实验课前,根据所选定的圆曲线半径、转向角,计算各曲线要素、主要点里程、待放样桩点的放样数据偏角、桩距、切线直角坐标等.6、 主要点测设时,应首先合理选择交点J

22、D的位置,然后根据转向角的大小确定ZY、YZ点的大致方向,保证所测设的曲线全部位于可操作范围内,依主要点测设的步骤在实地标定其位置.7、 主要点测设务必采用钢尺量距,测设完毕后应采用偏角法进行严格检查,偏角观测至少应进行1 测回,其偏差值不宜超过 1'暂定.&圆曲线的详细测设采用皮尺量距,务必分别从ZY YZ点各测设半条曲线,分别计算闭合差.9、每放样一个桩点,务必在现场标定其桩号,不允许自行编写点号.六、上交资料各组交外业观测记录 1份,各人交实验报告 1份.七、实验报告格式要求采用学校规定的统一用本,实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整.实验目的实验仪器

23、及工具实验步骤要求：简单而明确实验数据及成果收获与体会实验5:小角法测量水平位移、实验目的练习小角法测量水平位移的具体操作步骤与计算方法.二、实验任务1、 根据实验现场的现状条件,建立一条基准线由选定的两个限制点构成.2、在基准线上标设假设干监测点,按小角法施测其相对于基准线的水平位移量.三、仪器与工具领取：全站仪1台套含三脚架、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；自备：自制观测标志夹子或水瓶配圆珠笔、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格.四、实验相关资料1、小角法一一小角法是利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到观测点的视线方向之间所夹的小角,从而计算观测点相对于基准线的偏离值

24、.2、水平位移量的计算Ct-Si3、水平位移量的中误差计算4、水平位移量的加权平均值?i幣niZS五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料,由实验小组成员协商编写实验实施方案,形成文字 材料打印稿、手写稿均可,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合37项要求,详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等.3、 受实验时间的限制,所建立的基准线长度宜在4050m之间,监测点宜取 57个点间距79m°4、可在全站仪照准部制动的前提下,用望远镜十字丝标定基准线,在基准线上选定监测点的位置, 同时记录各监测点至基准线端点的距离.5、 为增强实验效

25、果,应将选定的监测点沿垂直于基准线的方向做适量偏移10mm30mm以偏移后 的点位模拟监测点的变形效果,其偏移量水平位移量事先用刻度尺量取并记录.6、 标准要求小角角度不应超过30",但实验中视线较短,不可满足；实验重在方法的练习.7、宜采用经纬仪两个盘面观测,分别测算各监测点的水平位移量；应从基准线两端点分别观测和计 算,求取其加权平均值.六、上交资料各组交外业观测记录 1份,各人交实验报告 1份.七、实验报告格式要求同前实验6:建筑物主体倾斜测量、实验目的练习经纬仪法小角法测量建筑物主体倾斜的具体操作步骤与计算方法.、实验任务1、 根据实验现场的现状条件,选取适宜的观测对象和测站

26、位置.建议观测泰山广场之龙柱2、在观测对象上选取一定数量的观测标志点,按经纬仪观测之小角法施测,获取建筑物整体的或分 层的水平位移分量和位移方向.三、仪器与工具领取：全站仪1台套含三脚架、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；自备：自制观测标志夹子或水瓶配圆珠笔、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格.四、实验相关资料1、对矩形建筑,可在每测站直接观测顶部观测点与底部观测点之间的夹角或上层观测点与下层观测点之间的夹角,以所测角值与距离值计算整体的或分层的水平位移分量和位移方向.2、测量原理及倾斜值的计算_AB 匸、B06水平偏移总量及倾斜方向:DC上部点 底部点D .A . y水平偏移分量

27、:倾斜值:v - arcta n-2、a.bcos sin ?、aSad 二 COS -二-bSBd 二 cos五、具体要求1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料,由实验小组成员协商编写实验实施方案,形成文字 材料打印稿、手写稿均可,实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查.2、 所设计的实验实施方案须结合39项要求,详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等.3、鉴于时间限制,仅选取某建筑物的一个棱角作为监测对象,且其可供选择的顶部、中部各层及底 部观测点应位于同一轮廓线上.为保证实验顺利进行,应于课前踏勘现场,选定适宜的观测目标.4、 观测点应取建筑物轮廓线上的特征点,中部观测点可以窗户

28、边线界定,数量不宜少于4个,即观 测点总数不宜少于 6个.5、测站点的选取应尽可能符合标准要求一一“从建筑外部观测,测站点的点位应选在与倾斜方向成 正交的方向线上距照准目标 1.52.0倍目标高度的固定位置,因此监测对象的选取必须顾及该条件.7、尽可能使两条观测线相互垂直,交会角在90度附近,计算倾斜值时可以取''=90°&可直接测定上层观测点相对于底层观测点的偏角,而不必专门设定定向点.9、各观测点高度宜根据三角高程原理获取,小角观测宜采用盘左、盘右双盘面实施.上交资料和实验报告要求同前实验1:线路纵、横断面图测绘(1/2 )班级： 组号： 实验日期：组长：

29、 组员：(1)纵断面图测量数据记录表测站测点桩号后视读数视线高前视读数间视高程备注实验1:线路纵、横断面图测绘(2/2 )(2)横断面图测量工作草图及观测数据注：将观测数据(即水准仪中丝读数)直接标注在观测点一侧(3)横断面图测量成果表左侧桩号右侧实验2:点位放样的常规方法1/2 班级： 组号： 实验日期：组长： 组员：1限制点坐标点号北坐标N东坐标E方位角限制点间距2 极坐标法放样点位及放样要素点号北坐标N东坐标E放样角度D.mmss放样距离m3 极坐标法放样点位的归化改正点号精测距离m精测角度0 / “推算方位角0 / “计算坐标m归化改正量mmNE6N6E4距离交会法放样点位、放样要素及

30、归化改正点号北坐标N东坐标E放样要素m归化改正Si(m)Sa(m)S' i(m)S' 2(m) Si(mm) S2(mm)(5)角度交会法放样点位及放样要素点号北坐标(N)东坐标(E)放样角度10 / "放样角度20 / "实验2:点位放样的常规方法(2/2 )(6)角度交会法放样点位的归化改正量点号精测角度10 , 精测角度20 , mmAe2mm(8)测回法测角原始观测记录表测站盘位目标水平度盘读数0 / 半测回角值0 / 一测回角值0 / 1111111111111左111111111111111111111111111111111111右左右左右左右

31、左右1111111111111左111111111111111111111111111111111111右左右左右左右实验3:全站仪放样技术1/2 班级： 组号： 实验日期：组长： 组员：1限制点坐标点号北坐标N东坐标E方位角限制点间距2放样点坐标“放样模式可简记为“单面或“归化点号北坐标N东坐标E放样模式(3 )极坐标法放样点位的归化改正点号精测距离m精测角度0 / "推算方位角0 / "计算坐标(m归化改正量(mm)NE6N6E实验3:全站仪放样技术(2/2 )(4)放样点的检核成果角度编号观测角度0 , 计算角度0 , 角度偏差!距离编号观测距离m计算距离m距离偏差m

32、m(5)测回法测角原始观测记录表测站盘位目标水平度盘读数0 / 半测回角值0 / 一测回角值0 / 1111111111111左111111111111111111111111111111111111右左右1111111111111左1111111111111111111111111111111111111右左右左右左右左右左右实验4:圆曲线测设(1/2 )班级：组长： 组号： 实验日期：组员：半径R =m外矢距E = m(1)圆曲线要素转向角a = 切曲差q = m(2)主要点里程计算切线长T = m曲线长L =m(3)偏角法放样数据桩号相邻桩间 的曲线长度(m)各桩至ZY(YZ) 的曲线长度(m)短弦法之 相邻桩间弦长(m长弦法之 弦长(m偏角O/实验4:圆曲线测设(2/2 )(4)切线支距法放样数据桩号相邻桩间 的曲线长度(m)各桩至ZY(YZ)的曲线长度(m坐标x(m)坐标y(m5圆曲线放样的闭合